Mokslininkai išsiaiškino, kaip smegenys formuoja ilgalaikius prisiminimus

Kartais užtenka kvapo, dainos ar atsitiktinai išgirsto sakinio, kad po daugelio metų iš atminties iškiltų visas vaizdas: kambarys, žmonės, net tuometinė nuotaika. Tačiau daug dažniau vakarykštė diena išnyksta beveik be pėdsakų. Kodėl vieni įvykiai smegenyse įsitvirtina ilgam, o kiti pradingsta dar nespėję tapti prisiminimais? Atsakymo mokslininkai ieškojo stebėdami ne tik atskiras smegenų sritis, bet ir tai, kaip jos tarpusavyje keičiasi informacija.

Atmintis prasideda ne vienoje smegenų vietoje

Ilgą laiką atminties formavimas buvo siejamas pirmiausia su hipokampu – smegenų struktūra, būtina naujiems prisiminimams susidaryti. Pažeidus hipokampą, žmogui gali būti sunku įsiminti naujus įvykius, nors seni prisiminimai ir gebėjimas kalbėti ar atlikti įprastus veiksmus kartais išlieka.

Vis dėlto hipokampas nėra galutinė prisiminimų saugykla. Naujausi neuromokslų tyrimai rodo, kad prisiminimas gimsta kaip platesnio tinklo veiklos rezultatas. Įvykio metu vienu metu suaktyvėja neuronų grupės hipokampe ir smegenų žievėje. Šios grupės vėliau tampa tarsi konkretaus įvykio „atminties pėdsaku“ – engrama.

Mokslininkai šiuos procesus dažniausiai tiria su laboratoriniais gyvūnais, kurių smegenų veiklą galima stebėti labai tiksliai. Naudodami fluorescencinius žymenis, genetinius įrankius ir itin jautrius elektrodus, tyrėjai gali nustatyti, kurie neuronai suaktyvėjo mokymosi metu, o vėliau patikrinti, ar tie patys neuronai vėl įsijungia prisiminus patirtį.

Svarbiausia išvada – atmintis nėra įrašas, saugomas vienoje vietoje. Tai nuolat kintantis ryšių tinklas, kurio dalys laikui bėgant pasiskirsto skirtingose smegenų srityse.

Pirmosios minutės po įvykio yra kritinės

Tyrimai rodo, kad iškart po patirties smegenys pradeda tarsi atrinkimo procesą. Kai kurie neuronų tinklai suaktyvėja trumpam ir greitai nutyla. Kiti, priešingai, tampa pasikartojančio aktyvumo dalimi. Būtent tokie tinklai turi daugiau galimybių išlikti ir vėliau būti vėl sužadinti.

Hipokampas šiuo metu veikia kaip greitas įvykių registratorius. Jis susieja skirtingus patirties elementus: vietą, laiką, žmones, garsus ir emocinį kontekstą. Tačiau tam, kad prisiminimas išliktų, ši informacija turi būti perduota ir kitoms smegenų sritims, ypač žievei.

Mokslininkai pastebėjo, kad žievėje su įvykiu susiję neuronai iš pradžių gali veikti gana tyliai. Jie nėra visiškai neaktyvūs, tačiau jų indėlis į prisiminimą dar silpnas. Vėliau, kartojantis tam tikriems nerviniams signalams, šie tinklai stiprėja. Taip smegenyse formuojamas ilgalaikis prisiminimo pagrindas.

Šis procesas primena ne vienkartinį įrašymą, o laipsnišką failo perkėlimą į patikimesnę saugyklą. Iš pradžių prisiminimas labiau priklauso nuo hipokampo. Laikui bėgant vis svarbesnį vaidmenį gali perimti smegenų žievėje susiformavę ryšiai.

Miegas padeda smegenims „perrašyti“ patirtį

Vienas svarbiausių atminties stiprėjimo etapų vyksta tada, kai žmogus nieko sąmoningai nesimoko – miego metu. Ypač daug dėmesio skiriama gilaus miego fazėms, kai hipokampe užfiksuojami trumpi, greiti nervinio aktyvumo pliūpsniai. Jie vadinami aštrių bangų raibuliavimu.

Tyrėjai mano, kad šių pliūpsnių metu smegenys pakartoja dalį dienos patirčių. Tai nėra sąmoningas sapnas ar tikslus įvykių atkūrimas. Greičiau tai nervinių signalų seka, kuri pakartotinai sujungia tuos pačius neuronus ir padeda sustiprinti jų tarpusavio ryšius.

Kartu su hipokampo aktyvumu keičiasi ir smegenų žievės veikla. Tokia sinchronizacija leidžia informacijai palaipsniui tapti mažiau priklausomai nuo pradinio įvykio. Dėl to senas prisiminimas gali išlikti net tada, kai detalės ima blukti.

Miegas taip pat padeda atskirti svarbius dalykus nuo šalutinių. Emociškai reikšminga patirtis, dažnai kartojama informacija ar žinios, susietos su ankstesniu supratimu, turi daugiau galimybių būti išsaugotos. Tuo metu atsitiktiniai, nereikšmingi signalai gali būti nuslopinti.

Prisiminimai nėra nekintami

Dar viena svarbi tyrimų išvada keičia įprastą požiūrį į atmintį. Prisiminimas nėra nekintantis vaizdas, kurį smegenys kiekvieną kartą tiesiog ištraukia iš lentynos. Kiekvienas prisiminimas gali būti šiek tiek pakeistas jo atkūrimo metu.

Kai prisimename įvykį, tam tikras nervinis tinklas vėl suaktyvėja. Tuo metu prisiminimas trumpam tampa jautresnis naujai informacijai. Vėliau jis gali būti sustiprintas, susilpnintas arba susietas su nauju kontekstu. Šis procesas vadinamas atminties perrašymu arba rekonsolidacija.

Būtent todėl žmogaus prisiminimai laikui bėgant gali keistis. Mes ne tik saugome praeitį, bet ir kaskart ją atkuriame. Naujos emocijos, vėlesni pokalbiai ar kitoks įvykio įvertinimas gali paveikti tai, kaip prisiminsime seną patirtį.

Šie atradimai svarbūs ne vien pagrindiniam mokslui. Geresnis supratimas, kaip stiprėja ir keičiasi atminties pėdsakai, gali padėti tirti Alzheimerio ligą, potrauminio streso sutrikimą ir kitus atvejus, kai prisiminimai tampa pernelyg silpni arba skausmingai įkyrūs.

Tai, ką vadiname prisiminimu, iš tiesų yra gyvas nervinių ryšių procesas. Jis prasideda nuo trumpo neuronų suaktyvėjimo, stiprėja per pakartotinį smegenų darbą ir gali būti keičiamas kiekvieną kartą, kai praeitis vėl iškyla sąmonėje. Atsiminimai nėra sustingę praeities fragmentai – smegenys juos nuolat perkuria, išsaugodamos tai, kas mums atrodo svarbiausia.